Vsebina
- Isabelle Holdaways zgodba
- Kako fagi ubijajo bakterije
- Fagi, ki so rešili najstnika
- Fage Zdravljenje
- Prihodnost fage terapije
- Fagi proti antibiotikom
Ko je Isabelle Holdaway po presaditvi pljuč razvila resno bakterijsko okužbo, je imela le malo možnosti za zdravljenje. Okužba se je razširila po njenem telesu in je bila odporna na antibiotike. Vendar pa je dosegla neverjetno okrevanje zahvaljujoč gensko inženirskim virusom, ki so ubili bakterije.
Isabelle Holdaways zgodba
Isabelle Holdaway je imela 15 let, ko so ji zaradi cistične fibroze presadili pljuča. Ker presaditev organov zahteva, da bolniki jemljejo zdravila, ki zavirajo njihov imunski sistem, je bil Holdaway dovzeten za okužbe. Zdravniki verjamejo, da jo je že imela Mycobacterium abscesus bakterije v njenem sistemu, ker je pogost med bolniki s cistično fibrozo.
Imunosupresivna zdravila so omogočila, da so bakterije v svojem telesu zrasle pod nadzorom. V prsih, jetrih, trupu in drugih delih telesa je razvila resno okužbo. Okužba je bila odporna na antibiotike, zato so jo zdravniki v bolnišnici Great Ormond Street v Veliki Britaniji poslali domov na paliativno oskrbo z malo upanja na ozdravitev.
Holdawaysova mama je na spletu raziskovala možnosti zdravljenja in odkrila fago terapija. Fagi so virusi, ki lahko ubijejo bakterije in raziskovalci z njimi eksperimentirajo že več let. Holdaway je prejela eksperimentalno zdravljenje s fagi, ki ji je rešilo življenje.
Kako fagi ubijajo bakterije
Bakteriofagi ali fagi so virusi, ki lahko ubijejo bakterije. Čeprav imajo različne oblike in velikosti, imajo fagi navadno DNK ali RNK. Odkriti v 1900-ih letih prejšnjega stoletja so fagi pomagali zdraviti bakterijske okužbe, kot je kolera. Vendar je odkrivanje penicilinov leta 1928 odmaknilo fokus od fagov, ko so postali antibiotiki priljubljeni.
Ker so fagi virusi, se ne morejo razmnoževati, ne da bi okužili gostitelja. Bakteriofagi ponavadi sledijo dvema splošnima procesoma okužbe z bakterijami: litični in lizogeni cikel. V litski cikel, fagi okužijo bakterije, prevzamejo celice in jih uporabijo za izdelavo več fagov, dokler celice ne lizirajo ali ne razpočijo.
V lizogeni cikel, fagi okužijo bakterije, vnesejo svojo DNK v bakterijske genetske informacije in celice vključujejo DNK med delitvijo celic. Ta del fazne DNK se imenuje profage. Lahko postane aktiven in naredi fage, kar bi začelo litski cikel.
Pomembno pa je omeniti, da so fagi zelo specifični. To pomeni, da vsaka vrsta okuži različne vrste bakterij. En fag lahko deluje samo na eno vrsto bakterij, druge pa ne.
Fagi, ki so rešili najstnika
Potem ko je mama Holdaways spoznala fago terapijo, so se zdravniki bolnišnice Great Ormond Street povezali z Rebekah Dedrick in Grahamom Hatfullom na univerzi v Pittsburghu, ki sta imeli zbirko fagov. Zbirka zbirke je pomagala s programom Science Education Alliance Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science (SEA-PHAGES), ki je dodiplomski raziskovalni tečaj. Številne fage so odkrili s preprostim kopanjem v tleh.
Raziskovalci z univerze v Pittsburghu so imeli fage za eksperimentiranje, vendar niso vedeli, kateri bi dejansko ubili Mycobacterium abscesus bakterije, ki so okužile Holdaway. Tedne so gojili z bakterijami in jih zdravili z različnimi fagi. Leta 2018 je bakteriofag, ki so ga poimenovali Muddy, ubil bakterije v petrijevi posodi.
Čeprav je bila blato pomembna ugotovitev, so raziskovalci vedeli, da lahko bakterije postanejo odporne tudi na fage. Želeli so najti več fagov, ki bi lahko uporabljali litski cikel za zdravljenje okužbe najstnikov. Mesece pozneje so ugotovili, da fage ZoeJ in BP lahko vplivajo tudi na bakterije. Moštvo je moralo genetsko spremeniti ZoeJ in BP, da bi postali litični namesto lizogenih. Za Holdaway so ustvarili koktajl z drogami iz teh treh fagov.
Fage Zdravljenje
Raziskovalci z univerze v Pittsburghu so svoj fagov koktajl odposlali v bolnišnico Great Ormond Street v Londonu. Do tega trenutka se je okužba z Holdaways še naprej širila in imela je 1% možnosti za preživetje. Zdravniki v bolnišnici so ji dali fago IV, nekaj pa jih je uporabila v salvi, ki so jo nanesli na njeno kožo.
Holdaway je bolnišnico lahko zapustil po devetih dneh. Rane na zapestju so ji minile, koža se ji je izboljšala in jetra so bila boljša. Še danes prejema fago terapijo. Zdravniki so ugotovili, da ima fage "skoraj nobenih stranskih učinkov". Vendar raziskovalci oklevajo, da bi ga v tem trenutku imenovali za popolno ozdravitev.
Čeprav so se v preteklosti drugi zdravili s fagoterapijo, je to, da je primer Holdaways edinstven, uporaba gensko inženirskih bakteriofagov. Raziskovalci so v fagih izbrisali gen in niso dodali novih.
Prihodnost fage terapije
Znanstveniki želijo videti velike klinične študije, preden bi podprli terapijo s fagi, kot učinkovito zdravljenje bakterijskih okužb. Anekdotični primeri, kot je Holdaways, dajejo upanje, vendar niso dovolj, da bi fage prodali v vaši lokalni lekarni.
Raziskovalci tudi opozarjajo, da je fazna terapija zelo specifična. Fagi, ki so ubili okužbo v telesu Holdawaysa, niso delovali za pacienta z različnim sevom bakterij.Kljub zanimanju je knjižnica fagov še vedno razmeroma majhna v primerjavi s knjižnicami, ki obstajajo za bakterije. Da bodo postali sprejeto zdravljenje, bo treba opraviti še veliko več raziskav.
Fagi proti antibiotikom
Ena izmed stvari, ki raziskovalcem faga daje upanje, je vse večje zanimanje za njihovo področje zaradi vse večjega zanimanja odpornost na antibiotike okoli sveta. Okužbe, ki so jih zdravili z enim antibiotikom, zdaj postajajo odporni na več zdravil. Vendar fage ni enostavno uporabiti za zdravljenje in imajo številne izzive. Na primer, potreben je čas za izolacijo in iskanje pravega faga, ki lahko ubije vsako vrsto bakterij.
Prednosti fag namesto tradicionalnih antibiotikov so prednosti. Fagi ne napadajo človekovih celic in so zelo specifični za bakterije. Ne bi motili mikrobioma črevesja in povzročili prebavne težave, kot so tipični antibiotiki. Fage delujejo tudi na bakterije, odporne na antibiotike, in bakterije težje razvijejo odpornost na fage, ker so njihove celice uničene. Fago terapija ima veliko perspektive kot osebno zdravljenje v prihodnosti.